CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA Con este nombre se designa a los sistemas de viento que soplan en forma más o menos permanente en todo el planeta. La principal fuente de energía para los movimientos de la atmósfera es el calentamiento solar. Como el aire es diatérmano a las radiaciones de onda corta solares, la que las absorbe es la superficie terrestre, la cual a su vez emite radiaciones caloríficas de onda larga que calientan paulatinamente el aire. Teorema de Sandstrom: “para mantener una circulación del aire, hay que añadir calor a presión alta y quitarlo a presión baja”. Como en la atmósfera la presión disminuye hacia arriba, es evidente que la circulación se mantiene cuando se calienta el aire a partir del suelo y se enfría con la altura. Esto se comprueba en la circulación general del aire y las circulaciones locales.

El calentamiento de la Tierra es diferente en sus distintas latitudes; esto se debe a que los rayos solares inciden perpendicularmente en las regiones ecuatoriales, y muy inclinados en las zonas polares, lo que da lugar a que las temperaturas se distribuyan en forma decreciente, del Ecuador hacia los polos. El aire, al calentarse con más intensidad en el Ecuador, se dilata y asciende, creando en la superficie una zona de baja presión; este aire que se eleva es reemplazado por el aire más frío y denso que procede de los polos.

CIRCULACIÓN MERIDIONAL Si la Tierra estuviera inmóvil y fuera homogénea, los vientos de superficie se dirigirían de los polos al Ecuador, siguiendo la dirección de los meridianos; al llegar ascenderían para después soplar del Ecuador a los polos.

EFECTO DE LA ROTACIÓN El efecto de la rotación de la Tierra se manifiesta desviando los vientos a la derecha en el hemisferio norte; y a la izquierda en el hemisferio Sur. Las observaciones aerológicas han demostrado que los vientos por encima de los 3 km son del oeste en todas las latitudes, en tanto que las observaciones de superficie comprueban que no hay vientos del este en todas las latitudes.

Hadley afirmo que al moverse el aire hacia el Ecuador tenía que desviarse hacia el oeste porque la Tierra gira hacia el este con velocidad creciente hacia el Ecuador. A la circulación del aire entre 30º norte y 30º sur se denomina celdas de hadley.

CINTURONES DE PRESIÓN El desigual calentamiento del planeta da lugar a la formación de varias zonas o cinturones de presión. En el Ecuador se forma un cinturón de baja presión. En los trópicos aproximadamente a 30º de latitud se localiza una zona de alta presión, llamada alta subtropical. Entre los 55º y 60º de latitud norte y sur se forma un cinturón de baja presión denominado baja subpolar. En los casquetes polares existe una zona de alta presión.

Dichas zonas de presión determinan la convergencia del viento en el Ecuador y su ascenso, para después dirigirse hacia los polos. A medida que el viento avanza va haciéndose mas frío y pesado, por lo que al llegar a la latitud de 30º aproximadamente, su densidad y peso lo hace subsidir, creando una zona de alta presión subtropical. Al llegar al suelo, una parte de este aire se dirige hacia la baja subpolar y otra parte hacia la baja ecuatorial. El aire que sopla de los polos a la baja subpolar se encuentra con el aire más caliente y húmedo que procede de la alta subtropical, y forma el frente polar. El aire que asciende se dirige en la altura hacia el polo, donde subside, y otra parte regresa para descender sobre la alta subtropical.

De este modo se forman tres células de circulación: la célula ecuatorial o de hadley; la de latitudes medias o de Ferrel, y la célula del frente polar. Debido a la rotación de la Tierra, los vientos de superficie de la primera célula se desvían; son del NE en el hemisferio Norte y del SE en el hemisferio sur, y se les llama vientos alisios. En las células de latitudes medias entre 30º y 60º los vientos desviados son del SW o del WSW, en el hemisferio norte, y del NW o WNW en el hemisferio sur. Se les llama vientos predominantes del oeste. EN la célula del frente polar los vientos son de NE, en el norte, y del SE en el hemisferio sur; se les denomina vientos polares.

En altura, los vientos de la primera y tercera células, del hemisferio Norte se desvían hacia la derecha y producen vientos del W. En la segunda célula deberían ser vientos del este, pero como es muy grande la cantidad de aire que fluye del W, de las células ecuatorial y polar, obliga a estos vientos, por fricción y por arrastre, a modificar su dirección, y son también desviados hacia el W. Los vientos alisios del NE y los del SE convergen en una estrecha faja denominada (ZCIT), en ella los vientos ascienden formando corrientes que transportan el aire hacia la parte alta de la troposfera. La ZCIT varía estacionalmente hacia el norte o hacia el sur de acuerdo con los cinturones de presión e isotermas, desplazándose en una extensa zona de 20º a 30º de latitud. Acompañando las migraciones de la ZCIT y de los alisios se producen cambios en los vientos, la nubosidad y las precipitaciones.